不同链长烷基季铵离子在蒙脱石层间域内排列方式的对比   总被引：13，自引：2，他引：13  

朱建喜  何宏平  郭九皋  杨丹  谢先德 《矿物学报》2003,23(3):193-198

选用含不同烷基长链的三种季铵盐——十二烷基三甲基溴化铵(DDTMAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TDTMAB)、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)，对河北钠交换蒙脱石进行了有机柱撑实验，以X射线衍射分析方法对实验产物进行了对比研究。结果表明，由于烷基链中所含的碳原子数目不同，三种长链季铵离子对蒙脱石的柱撑效果不同，DDTMA^ 在蒙脱石层间域内可形成平卧单层、平卧双层和假三层三种不同排列方式；TDTMA^ 与DDTMA^ 在低浓度条件下形成的前两种排列方式相同，而第三种则不同，为倾斜单层排列；HDTMA^ 有机柱撑产物中除了具有前两者的排列方式外，还具有倾斜双层排列方式。不同排列方式的复合产物可以多相共存。此外，随着柱撑剂浓度的增加，三种长链烷基季铵离子在蒙脱石层间域内的排列方式及其演化是不同的。  相似文献   

不同层间堆垛密度的HDTMA^＋柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附实验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

周琴  何宏平袁鹏 《岩石矿物学杂志》2005,24(6):568-572

本文以阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,HDTMAB)为柱撑剂,在不同浓度条件下(0.5～2.5CEC)制备了层间季铵盐离子呈单层平卧、双层平卧和倾斜双层排列的HDTMA 柱撑蒙脱石,并研究了具有不同层间结构的HDTMA 柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附能力以及溶液pH值、温度、对硝基苯酚初始浓度等因素对HDTMA 柱撑蒙脱石吸附性能的影响。实验结果表明,HDTMA 柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附能力随着介质溶液pH值的升高而升高,这主要受对硝基苯酚在不同pH条件下的离子化程度影响;HDTMA 柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附能力随着介质溶液温度的升高而降低,说明吸附反应是一个放热过程。同时,从单层平卧→双层平卧→倾斜双层,HDTMA 柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附能力明显提高。钠基蒙脱石和低堆垛密度(单层平卧、双层平卧)的HDTMA 柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附等温线呈S型,而高堆垛密度(倾斜双层)的HDTMA 柱撑蒙脱石对对硝基苯酚的吸附等温线呈Linear型,表明前者以表面吸附为主,后者以分配作用为主。  相似文献   

蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物在丙烯酸涂料中的应用机理研究     

邱俊  吕宪俊 《矿物岩石》2009,29(1)

针对由两种具有不同层电荷特征的蒙脱石(M1和M2)所制备的蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物和具有不同结构特征的蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物用作丙烯酸涂料的助剂时,对涂料综合性能的影响规律及机理研究发现:利用层电荷较低的蒙脱石(M1)制备的蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物用做丙烯酸涂料助荆具有较好的抗沉增稠效果,而利用层电荷较高的蒙脱石(M2)制备的蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物的抗沉增稠效果较差;蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物结构特征影响其在丙烯酸涂料中的作用效应,具有单层倾斜结构的蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物具有较好的抗沉增稠效果,而具有单层平卧结构和胶束结构的蒙脱石/十八烷基三甲基铵复合物的抗沉增稠效果较差.  相似文献   

有机蒙脱石层间微结构的分子模拟     

魏景明  杨华明  朱建喜  沈伟  袁鹏  何宏平  陈鸣 《矿物岩石》2009,29(1)

采用分子动力学模拟方法,对舍烷基长链阳离子表面活性剂改性有机蒙脱石的层间域内分子环境及烷基长链排列状况进行模拟研究,并考察改性剂负载量与层间域含水量的改变对烷基链排列方式和活动性以及表面活性剂离子中N,C原子的分布状况的影响.1.0倍阳离子交换容量改性的有机蒙脱石在含少量水的情况下(干态),N,C原子均呈双层分布,表明烷基长链为双层平卧排列.含水量的提高(湿态)会导致烷基链从双层分布向在层闻域内均匀分布转变.2.0倍阳离子交换容量改性的有机蒙脱石在舍少量水的情况下(干态),烷基链呈双层倾斜分布于层间域内,烷基链的头部靠近四面体片层.含水量的提高(湿态)对烷基链在层间域内分布状态影响有限,但会导致烷基链整体向层间域中心平面移动,水分子优先占据靠近四面体片层的位置.  相似文献   

单十二烷基磷酸根离子柱撑MgAl水滑石的结构特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

谢襄漓  何学军  魏伟  王林江 《矿物岩石》2010,30(2)

通过共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法制备出单十二烷基磷酸根离子(DDP)柱撑层状复合金属氢氧化物(LDHs)复合物。XRD和FT-IR分析表明,DDP进入到LDHs层间形成柱撑复合物,但采用3种工艺制备的复合物超分子结构有明显的不同:以共沉淀法制备的柱撑复合物层间距为3.15 nm,DDP在LDH层间呈倾斜双层排列,焙烧还原和离子交换法制备的复合物层间距为3.89 nm,DDP在LDH层间呈垂直双层排列。离子交换法制备出的DDP柱撑LDHs复合物中由于LDHs层间存在较强的静电作用力而不能使碳酸根被完全置换出来。  相似文献   

聚苯胺／蒙脱石纳米复合材料的实验制备研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

孙红娟彭同江  邓建国 《岩石矿物学杂志》2005,24(1):73-78

对聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料的制备方法与制备产物进行了研究。将新疆某地蒙脱石在钠化改型后进行了季铵盐改性处理。以苯胺作为客体物质 ,利用季铵盐 /蒙脱石插层复合物与有机物良好的相容性 ,将季铵盐 /蒙脱石插层复合物分散在苯胺单体中后 ,苯胺单体进入了蒙脱石层间域 ,通过原位聚合法制备了聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料。XRD、SEM、TG_DTA分析结果表明 ,苯胺单体的进入使蒙脱石的层间距大大增加 ,经聚合后聚苯胺 /蒙脱石复合物中蒙脱石及其插层复合物的X射线衍射特征、形态特征和热学性质特征完全消失 ,表明蒙脱石晶层已被剥离分散在聚苯胺中形成聚苯胺 /蒙脱石纳米复合材料。  相似文献   

蒙脱石/醋酸氯已定抗菌复合物的制备及其表征   总被引：1，自引：1，他引：0  

杨丹  袁鹏  何宏平 《矿物岩石》2005,25(3):141-144

以2：1型粘土矿物钠基、钙基蒙脱石为栽体,醋酸氯已定为抗菌组分,利用离子交换法制备一种新型的抗菌复合物。采用X射线衍射分析（XRD）对产物进行表征,并进行了抗菌性能测试。结果表明,醋酸氯已定离子进入了蒙脱石的层间,呈单层或“绞链”状态排列。所制备的蒙脱石／醋酸氯已定抗菌复合物对大肠杆菌有良好的抗菌活性,在组分含量1CEC时即表现出抗茵活性,而且抗菌活性随组分浓度的增加而增加。  相似文献   

邻二氮杂菲银/蒙脱石抗菌复合物的制备及表征     

杨丹  袁鹏  朱建喜  何宏平 《矿物岩石》2006,26(4):14-18

以X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT IR)、激光拉曼光谱(R am an)等手段对用微波辐射法制备邻二氮杂菲银/蒙脱石抗菌复合物抗菌及其热处理产物进行表征,结果显示:邻二氮杂菲与银离子所形成的络离子([A g(phen)2] )通过离子交换作用进入蒙脱石的层间形成有序插层结构,其d(001)值随热处理温度的上升呈规律性变化,复合物的热稳定性可达300℃。复合物中银离子的溶出量受热处理温度的控制。抗菌性能测试表明复合物及其热处理产物对大肠杆菌都具有良好的抗菌活性。微波辐射法较传统制备方式更为简便、快速。  相似文献   

TDTMA+-柱撑蒙脱石吸附硝基苯的实验研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

吴伟民  吴平霄  党志  朱能武 《矿物岩石》2008,28(2):17-21

以阳离子表面活性剂(十四烷基三甲基溴化铵,TDTMBA)为柱撑剂,在不同浓度条件下(0.2 CEC～2.5 CEC)制备了一系列柱撑蒙脱石,并通过XRD对有机蒙脱石进行表征,研究季铵盐离子在层间的排列结构.同时针对TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附进行研究.实验结果表明,吸附去除率受硝基苯的初始浓度、反应时间等因素的影响,而与pH值没有太大的关系.经过柱撑改性后,粘土对硝基苯的吸附能力较原土有了明显的提高.随着层间柱撑浓度的增大,柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附量也增大.另外钙基蒙脱石和平卧双层,倾斜单层以及倾斜双层的结构的TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符Freundlich和Langmuir等温方程,假三层结构的TDTMA -柱撑蒙脱石对硝基苯的吸附等温线符合Linear等温方程,这表明前者是以表面吸附为主,后者是以分配作用为主.  相似文献   

热处理蒙脱石的γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性研究     

覃宗华  袁鹏  何宏平  朱建喜  杨淑勤  刘冬 《矿物学报》2012,(1):14-21

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),在乙醇-水混和溶剂中对预先经不同温度煅烧的蒙脱石进行改性。采用XRD、FTIR、热分析、元素分析、比表面积及孔分析等多种手段对产物进行分析。结果表明:硅烷主要赋存于蒙脱石层间,呈双层排布,少量嫁接于片层端面。热处理温度通过影响蒙脱石层间含水量,进而影响硅烷在层间的水解缩合。硅烷改性蒙脱石的过程为:硅烷分子通过阳离子交换插层至蒙脱石层间;随后水解生成的硅醇分子相互缩合;最终由于乙醇对硅烷水解的抑制作用以及蒙脱石片层相邻电荷位点存在一定的间距,与蒙脱石片层结合较弱的硅烷分子被洗脱,剩余的Si-O-Si交联网络在层间形成类似"柱子"结构。该硅烷改性蒙脱石与原始蒙脱石的比表面积相差不大,但其结构中微孔的比重增加。  相似文献   

矿物-腐植酸-微生物体系对重金属吸附研究     

肖敏  陈永政  赵珊  张玉革  季颖  李士凤 《岩石矿物学杂志》2021,40(5):991-1000

设施农业中土壤重金属污染问题日趋严重。由于土壤中矿物、腐植酸、微生物等多相组分之间存在交互作用,重金属与土壤单组分体系中所获得的结合机制并不能真实有效地评价其在自然条件下的转化与归趋。本研究以蒙脱石(Mont)和高岭石(Kao)为辽宁蔬菜大棚及农田土壤层状硅酸盐代表矿物,选取胡敏酸(HA)为有机质代表,土著微生物革兰氏阳性枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B.s)、革兰氏阴性恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,P.p)为细菌微生物代表,以此三元体系为主要供试蔬菜大棚土壤组分,以Cd~(2+)、Cu~(2+)为目标元素,借助宏观吸附实验,结合X射线衍射(XRD)、衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜(SEM)测试分析了Cd~(2+)、Cu~(2+)在矿物-腐植酸-细菌三元混合物上的吸附机理以及Cd~(2+)、Cu~(2+)在复合体上的结合机制。研究结果表明,蒙脱石/高岭石-腐殖酸、蒙脱石/高岭石-B.s及蒙脱石/高岭石-P.p二元复合体对Cd~(2+)及Cu~(2+)的吸附具有加和性,矿物-腐植酸-微生物三元复合体之间表现为拮抗作用。吸附动力学研究表明矿物、有机质、微生物复合体对重金属的吸附动力学符合准二级动力学模型。体系对Cu~(2+)的吸附能力由强到弱为:B. s P. p Mont/Kao-B. s Mont/Kao-P. p Mont/KaoHA-P.p Mont/Kao-HA Mont/Kao。  相似文献   

微乳液聚合法合成聚苯乙烯/蒙脱土复合材料   总被引：2，自引：0，他引：2  

叶玲  吴季怀  张敬阳 《矿物学报》2006,26(2):238-242

微乳液聚合法是合成聚合物复合材料的新方法。用微乳液聚合法,先把苯乙烯单体引入蒙脱土层间,再引发聚合反应,利用聚合时放出的热量使蒙脱土片层间距增大,合成聚苯乙烯/蒙脱土复合材料,用XRD、FTIR及SEM等对材料进行表征。研究表明,用微乳液聚合法可使蒙脱土与聚苯乙烯较好地复合,且用CTAB改性蒙脱土合成的复合材料微观形态更加细小和均匀。  相似文献   

超强吸水性蒙脱石/聚丙烯酸钠复合材料的研究   总被引：8，自引：2，他引：6  

范力仁  沈上越  夏开胜  徐志良 《矿物岩石》2005,25(3):88-90

以蒙脱石和丙烯酸为原料,采用溶液聚合法合成了超强吸水性蒙脱石／聚丙烯酸钠复合材料,优化了该复合材料吸自来水性能的配方,即蒙脱石添加量为30％,单体的中和度为70％．交联剂用量为0．10％,引发剂用量为0．15％,在此配方下制备的复合材料吸蒸馏水倍率为420g／g,吸自来水倍率为220g／g,吸生理盐水倍率为55g／g,凝胶强度215g／cm^2。同时,该复合材料具有聚合反应便于控制且不粘容器、吸水倍率高、抗盐性能好、凝胶强度大、成本大幅度降低的优点,可广泛应用于农林园艺、生态环境治理等领域作保水剂。  相似文献   

高庙子膨润土中蒙脱石碱性溶蚀的矿物学证据     

童艳梅  张虎元  周光平  李小雅 《岩土力学》2022,43(11):2973-2982

高放废物地下处置库运营过程中,衬砌混凝土在地下水作用下产生的强碱性溶液,会扩散进入膨润土缓冲屏障,长期将使屏障性能发生退化。采用不同 pH 值的 KOH 溶液模拟衬砌混凝土溶出的碱性溶液,在室内进行为期一年的常温接触扩散试验,开展X射线荧光光谱（X-ray fluorescence spectroscopy,简称XRF）、X射线衍射（X-ray diffraction,简称 XRD）、扫描电镜（scanning electron microscope,简称 SEM）和能谱（energy dispersive spectrometry,简称 EDS）试验,研究强碱性溶液缓慢扩散对高庙子膨润土矿物的影响。XRF试验结果表明,当 KOH 溶液的 pH>12.6时,膨润土中 Si 元素的含量开始减少,即含Si 矿物蒙脱石、石英、方石英等发生了溶解;同时,K元素含量增多,表明膨润土与碱溶液发生离子交换反应,溶液中大量的K⁺进入蒙脱石层间。XRD 试验结果表明,在 pH=12.6时,蒙脱石矿物的 001峰开始右移、变宽,峰值强度大大减弱;在pH>13时,衍射角θ整体向右偏,晶面间距由原始膨润土样的1.385 3 nm（13.853 Å）减小为1.221 0 nm（12.210 Å）,表明蒙脱石矿物晶层被压缩。随着 KOH 溶液 pH 值增大,膨润土中蒙脱石、石英等矿物的含量明显减少,长石类矿物的含量逐渐增加,伊利石和斜发沸石的含量也呈现略微增多的趋势。SEM 试验结果表明,随着溶液 pH 的增大,蒙脱石部分晶层会发生重叠,进而产生部分裂隙和孔洞,加速蒙脱石的溶蚀进程。在为期一年的接触扩散试验中,pH=13.8的 KOH 溶液扩散深度超过7.5 mm,并且在碱溶液与膨润土接触面上观察到新生成的伊利石微晶,证实强碱性溶液会导致蒙脱石溶解及伊利石化。  相似文献   

Seepage and consolidation of bentonite saturated with pure- or salt-water by the method of unified molecular dynamics and homogenization analysis     

Y. Ichikawa  K. Kawamura  M. Nakano  K. Kitayama  T. Seiki  N. Theramast 《Engineering Geology》2001,60(1-4):127-138

Bentonite clay is a micro-inhomogeneous material, which consists of clay minerals (mainly montmorillonite), macro-grains (mainly quartz), water, air and others. Properties of the saturated bentonite clay are essentially characterized by the montmorillonite and water (i.e. montmorillonite hydrate). We analyze the molecular behavior of sodium montmorillonite hydrate Na_1/3Al₂[Si_11/3Al_1/3]O₁₀(OH)₂·nH₂O by applying a molecular dynamics (MD) simulation method. And by using the MD results we calculate the swelling property of the montmorillonite hydrate, and compare with an experimental result. Next, by using the same MD procedure we treat a montmorillonite mineral with a large number of external water molecules to check the properties of the water. Here we treat pure- and salt-water. Then we calculate the diffusivity and viscosity of water molecules and Na⁺ and Cl⁻ ions.

For extending the microscopic characteristics of constituent materials to a macroscopic seepage behavior of the micro-inhomogeneous material we apply a homogenization analysis (HA). That is, starting with the Navier–Stokes equation with distributed viscosity that is calculated by the former MD procedure we determine macroscopic permeability characteristics of bentonite for both cases of pure- and salt-water. Then, by using the permeability property we calculate long-term consolidation behavior of buffering clay, which is planed to be used for high-level radioactive waste (HLRW) management. Here the deformation is treated under the well-defined Cam clay model.  相似文献   

蒙脱石晶体反常膨胀的电解质浓度效应   总被引：2，自引：0，他引：2  

谭罗荣 《矿物学报》2002,22(4):371-374

用不同浓度电解质溶液调制蒙脱石试样进行X射线衍射试验，发现蒙脱石晶体的d001晶面间距在试样失水至极低含水量过程中，存在着反向膨胀的现象，这种反常膨胀与制样时所用电解质溶液浓度有关，但不是因晶层间隔离子的代换造成的，也不是温度变化引起。  相似文献   

四氯化碳重液法分离蒙脱石   总被引：2，自引：1，他引：1  

孔庆池  劳永新 《岩矿测试》1999,18(1):62-64

提出了一种新的蒙脱石重液分离方法,蒙脱石在正辛胺水溶液中浸过后,密度降至１．６０×１０３ｋｇ／ｍ３以下,可用ＣＣｌ４作重液实现与其它粘土矿物及杂质的分离。用７．５ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液处理此含有正辛胺的蒙脱石,可得纯度很高的钠蒙脱石。用此法进行蒙脱石定量分析,所得结果与国际铸造协会推荐的溴仿酒精重液法相符合,且成本低、操作方便、污染小。  相似文献   

蒙脱石与滑石矿物对菲吸附-解吸行为的对比研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

刘晓华  吴宏海  管玉峰  曾丽璇  邓达义  何广平 《矿物岩石》2011,31(3)

采用批量处理平衡实验,考察蒙脱石与滑石矿物对菲的吸附解吸行为。采用Henry和Freundlich方程对其吸附等温线进行分析比较,并着重考察软阳离子K+对上述两种矿物吸附菲的影响机制。研究结果表明:蒙脱石对菲的吸附等温线表现出明显的非线性,吸附/解吸有滞后现象,Freundlich方程最符合其吸附/解吸曲线;滑石吸附菲的能力较之蒙脱石的强,且吸附呈线性,其吸附曲线与Henry方程吻合程度最好。此外,随着溶液中K+离子浓度增加,蒙脱石吸附菲的能力增强,而滑石吸附菲的能力减弱,说明软阳离子K+对蒙脱石吸附菲有明显的强化作用,而对滑石吸附菲却有抑制作用。说明黏土矿物内部结构与表面理化性质控制着污染物的吸附-解吸环境行为,从而影响着PAHs等污染物的迁移转化。  相似文献   

Reaction of montmorillonite with acid aqueous solutions: solute activity control by a secondary phase     

G.J. Churchman  M.L. Jackson 《Geochimica et cosmochimica acta》1976,40(10):1251-1259

Al, Ca, Mg and Na montmorillonites were reacted with acid aqueous solutions in order to test the assumption of equilibrium underlying solubility determinations of thermodynamic properties of montmorillonite. The value calculated for the equilibrium constant varied with pH over the pH range 1.5–4.2. Hence montmorillonite was not in a unique state of equilibrium with all solutions over this range. Therefore the derivation of thermodynamic properties of montmorillonite by the application of a single step dissolution equation to results of solubility studies in mildly acidic solutions is invalid. Indications of solute activity control by a secondary solid phase were given by: (1) the dependence of the solution concentrations of some, but not all, montmorillonite constituent elements upon each other; and (2) a lack of congruency in the dissolution of montmorillonite. These indications were confirmed by a principal components statistical analysis, which showed that the solution activities of Si, Al and H after long-term treatments of the mineral from undersaturation were always related by the same expression. This particular expression is equivalent to an equilibrium constant for the reversible dissolution of a secondary solid phase that is enriched in silicon by comparison with montmorillonite. An aluminous solid phase was also shown to be formed.  相似文献   

交换液酸碱度对OTAC在蒙脱石中吸附及复合物凝胶粘度影响     

邱俊  刘栋梁  姜姗  李国青  陈平  吕宪俊 《矿物岩石》2019,39(2):8-13

在蒙脱石有机改性体系中,交换液酸碱度对蒙脱石荷电性以及十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)的电离度影响很大,进而影响OTAC在蒙脱石中的吸附以及制备复合物的凝胶粘度。研究发现,在pH=3的强酸性交换体系中,蒙脱石端面可变电荷为正电荷,OTAC阳离子和蒙脱石之间静电斥力的存在不利于OTAC在蒙脱石上的吸附,吸附量和吸附率分别是0.943CEC和85.7%,制备复合物的凝胶粘度最低,分别是μ0min为45.67Pa·s,μ30min为16.52Pa·s;在pH=10的弱碱性交换体系中,由于蒙脱石层面和端面均带有负电荷,静电引力更有利于OTAC阳离子在蒙脱石层间交换及表面吸附,其吸附量和吸附率最高,分别为1.097CEC和99.71%,制备复合物的凝胶粘度也较高,分别是μ0min为95.93Pa·s,μ30min为37.67Pa·s;在强碱性交换体系中,当pH=11和13时,蒙脱石对OTAC的吸附量和吸附率降低明显,吸附量分别为1.08CEC和1.058CEC,吸附率分别降到98.20%和96.18%,对应复合物的μ0min分别为96.52Pa·s和93.52Pa·s,μ30min分别为36.57Pa·s和36.53Pa·s,究其原因由于交换液中OTAC阳离子和高浓度的钠离子在蒙脱石层间和表面存在竞争吸附导致蒙脱石层间钠离子的交换难度加大。  相似文献